linux 进程基础（一）

       计算机实际上所做的事情很简单，即通过对程序的调度执行，完成用户指定的一系列操作。这个过程我们可以这样在比喻,计算机是一个厨房，程序是一份菜谱、点菜的窗口就是一个输入，中间程序运行的过程就是计算机进行炒菜，而程序运行完成将结果呈现给用户的时候，就是程序运行的输出，即服务员将炒好的菜送到顾客面前。

      那么进程和程序的区别又是什么呢？显然程序是存储在硬盘上的代码的集合，类似于上面比喻中的菜单，而进程就是运行的程序，其主要是运活动空间是内存。同一个程序可以被多次执行，进而形成多个进程，不同的进程可以拥有各自所需的运行资源，比如说IO读写接口、地址空间等，这也表明了进程之间是不能共享数据，但他们之间可以进行进程间的通信。结合实际情况，计算机中的进程可分为系统进程和用户进程，系统进程是系统程序产生的进程，用户进程是用户程序运行过程中产生的进程，可以这样理解，系统进程提供了用户进程运行时所必须的“物质支撑”，类似于前面比喻中的厨房这个角色。

      针对进程其重点在于进程的创建、进程的消亡、进程的状态、进程间的通信、进程的调度。

一、进程的创建

      实际上，当计算机开机的时候，内核(kernel)只建立了一个init进程。Linux kernel并不提供直接建立新进程的系统调用。剩下的所有进程都是init进程通过fork机制建立的。新的进程要通过老的进程复制自身得到，这就是fork。fork是一个系统调用。进程存活于内存中。每个进程都在内存中分配有属于自己的一片空间 (address space)。当进程fork的时候，Linux在内存中开辟出一片新的内存空间给新的进程，并将老的进程空间中的内容复制到新的空间中，此后两个进程同时运行。
   老进程成为新进程的父进程(parent process)，而相应的，新进程就是老的进程的子进程(child process)。一个进程除了有一个PID之外，还会有一个PPID(parent PID)来存储的父进程PID。如果我们循着PPID不断向上追溯的话，总会发现其源头是init进程。所以说，所有的进程也构成一个以init为根的树状结构。fork通常作为一个函数被调用。这个函数会有两次返回，将子进程的PID返回给父进程，0返回给子进程。实际上，子进程总可以查询自己的PPID来知道自己的父进程是谁，这样，一对父进程和子进程就可以随时查询对方。

二、进程的消亡

      当子进程终结时，它会通知父进程，并清空自己所占据的内存，并在kernel里留下自己的退出信息(exit code，如果顺利运行，为0；如果有错误或异常状况，为>0的整数)。在这个信息里，会解释该进程为什么退出。父进程在得知子进程终结时，有责任对该子进程使用wait系统调用。这个wait函数能从kernel中取出子进程的退出信息，并清空该信息在kernel中所占据的空间。但是，如果父进程早于子进程终结，子进程就会成为一个孤儿(orphand)进程。孤儿进程会被过继给init进程，init进程也就成了该进程的父进程。init进程负责该子进程终结时调用wait函数。
   当然，一个糟糕的程序也完全可能造成子进程的退出信息滞留在kernel中的状况（父进程不对子进程调用wait函数），这样的情况下，子进程成为僵尸（zombie）进程。当大量僵尸进程积累时，内存空间会被挤占。

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